Resumen:
A lo largo de la historia, las transmisiones de engranajes han jugado un rol fundamental en
diversos procesos de la industria y la vida cotidiana. En muchos casos forman parte de
procesos o maquinas consideradas críticas dentro de la producción. Una falla no detectada a
tiempo en una transmisión de engranajes puede traer grandes pérdidas económicas, e incluso
pérdidas humanas en los casos más extremos. Por estos motivos es que el estudio en torno al
mejoramiento y el diagnóstico de fallas en cajas reductoras es fundamental. Las transmisiones
de engranajes pueden tener comportamientos complejos y difíciles de cuantificar, por lo que su
estudio puede abordarse de muchas perspectivas diferentes y con diversos propósitos.
Las desviaciones geométricas juegan un rol fundamental en la vida útil y en el desempeño de
las transmisiones. Estos errores contribuyen a la excitación del sistema debido a que
introducen perturbaciones en la transferencia de movimiento de las ruedas dentadas en el
proceso de engrane. Los estándares de calidad AGMA establecen un sistema de clasificación de
calidad de engranajes y definen m´etodos y pr´acticas recomendadas para la medición de
desviaciones geométricas.
Motivado por lo anterior, este estudio busca analizar los efectos de los errores geométricos
sobre la dinámica de una transmisión de engranajes rectos a partir de un modelo dinámico de
6 grados de libertad que permite integrar los efectos de los errores geométricos en la dinámica
del sistema. Para lograr los objetivos propuestos se hace una descripción de los errores
geométricos de una transmisión de engranajes rectos y se modelan de una forma simplificada
para incorporarlos en el modelo propuesto de la transmisión. Se realizan simulaciones
numéricas del sistema para obtener la respuesta dinámica frente a diferentes magnitudes de
errores geométricos y bajo diferentes niveles de carga. Con este enfoque teórico simplificado es
posible analizar el comportamiento del sistema aislando efectos externos o efectos debido a la
complejidad de los errores geométricos reales.
Los resultados muestran que una variación en la magnitud de las desviaciones geométricas
genera efectos diferentes sobre el sistema que los generados por variaciones de carga. Se
establece la relación entre la magnitud de las desviaciones geométricas y la intensidad
vibratoria tanto rotacional como traslacional. Adicionalmente se identifica que las desviaciones
geométricas introducen no-linealidades en el sistema. El efecto de estas no-linealidades se
observará en el sistema en frecuencias especificas dependiendo del contenido espectral de las
desviaciones geométricas.